Стальной квадрат 20ХГСНМ в Минске


Стальной квадрат 20ХГСНМ: конструкционный сортамент из хромомарганцево-никель-молибденовой стали

Стальной квадрат 20ХГСНМ — горячекатаный профиль квадратного сечения, изготовленный из конструкционной легированной стали марки 20ХГСНМ (хромомарганцево-никель-молибденовая группа). Данная марка относится к улучшаемым сталям и применяется преимущественно для высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Квадрат из неё поставляется в термообработанном или горячекатаном состоянии в зависимости от требований заказчика.

Химический состав и механические свойства

Марка 20ХГСНМ содержит углерод в пределах 0,17–0,23 %, хром 0,8–1,1 %, марганец 0,8–1,1 %, кремний 0,4–0,7 %, никель 0,5–0,8 %, молибден 0,2–0,3 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает прокаливаемость до 40–50 мм в поперечнике, что критично для квадрата сечением 20 20 мм и выше. После закалки и высокого отпуска достигается сочетание прочности и вязкости, необходимое для ответственных узлов.

Сечение квадрата, ммПредел текучести, МПаПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Ударная вязкость KCU, Дж/см
20 20 835 1030 12 59
30 30 835 1030 12 59
40 40 785 980 14 59
50 50 785 980 14 49
60 60 735 930 14 49

Сортамент и точность прокатки

Квадрат 20ХГСНМ выпускается по ГОСТ 2591-2006 (горячекатаный) и ГОСТ 8559-75 (калиброванный). Стандартные размеры — от 8 8 мм до 100 100 мм. Точность прокатки нормируется по группам В и Г для горячекатаного сортамента, для калиброванного — по h11 и h12. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного и 0,2 % для калиброванного. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках для малых сечений.

Термообработка и режимы

Для получения требуемых механических характеристик квадрат 20ХГСНМ подвергают закалке при 880–900 C в масле и высокому отпуску при 580–620 C. Допускается изотермическая закалка в расплаве солей при 300–350 C для снижения коробления длинномерных прутков. После термообработки твёрдость составляет 269–321 HB. Нормализация при 870–890 C применяется для промежуточной обработки перед механической обработкой.

Области применения

  • Изготовление ответственных крепёжных изделий — шпилек, болтов, шпилечных соединений для энергетического оборудования.
  • Детали бурового инструмента и забойных двигателей, работающие при ударных нагрузках.
  • Валы, оси, торсионы и полуоси в трансмиссиях тяжёлой техники.
  • Элементы штамповой оснастки и пресс-форм для горячей деформации.
  • Детали авиационных агрегатов и наземных пусковых систем.
  • Зубчатые колёса и шестерни редукторов прокатных станов.

Технологические особенности обработки

Квадрат 20ХГСНМ обладает склонностью к образованию флокенов при недостаточном охлаждении после прокатки, поэтому поставка осуществляется с нормированным содержанием водорода — не более 2 ppm. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка. Обрабатываемость резанием в термообработанном состоянии — удовлетворительная, в горячекатаном — пониженная из-за вязкости. Для снятия внутренних напряжений после черновой механообработки рекомендуется промежуточный отпуск при 600–650 C.

Вопросы и ответы

Чем отличается квадрат 20ХГСНМ от квадрата 20ХГНМ?

Марка 20ХГСНМ дополнительно содержит кремний в количестве 0,4–0,7 %, что повышает прокаливаемость и прочностные характеристики после термообработки. Квадрат 20ХГНМ имеет меньшую прокаливаемость и применяется для менее нагруженных деталей.

Какое максимальное сечение квадрата 20ХГСНМ обеспечивает сквозную прокаливаемость?

Сквозная прокаливаемость сохраняется при сечении до 40–50 мм. Для квадрата 60 60 мм и выше наблюдается снижение механических свойств в сердцевине, что учтено в таблице нормативных значений.

Поставляется ли квадрат 20ХГСНМ в калиброванном виде?

Да, калиброванный квадрат изготавливается по ГОСТ 8559-75 с полями допусков h11 и h12. Калибровка выполняется после травления и отжига, что обеспечивает точность геометрии и чистоту поверхности.

Допускается ли сварка квадрата 20ХГСНМ без последующей термообработки?

Нет. Из-за повышенного содержания углерода и легирующих элементов сварные соединения склонны к образованию холодных трещин. Требуется предварительный подогрев 200–250 C и отпуск после сварки при 600–650 C.